当轴向载荷施加到细长的杆上时,便会在轴向和横向方向上发生变形。这种变形通常会影响到杆内的立方体元素,通过将其转变为长方体或菱形,能够得到其具体的方向。该转变过程会产生剪切应变,轴向载荷则会引起剪切应变和法向应变。其中施加的轴向载荷会在与载荷轴成45°角的元件上产生相等的法向应力和剪切应力。值得注意的是,剪切应变在这个特定方向能够达到最大水平。
当对角平面与立方体单元进行相交时,就会形成棱柱形元件。该棱柱形元件会根据负载所引起的应变并按比例来改变其内角和侧面。该变形的过程阐明了应力对元件结构完整性的影响。最大的剪切应变和轴向应变之间的关系可以通过应用两个角度差的正切表达式来进行得出。
这种数学关系提供了对于轴向载荷条件下这两种应变类型之间所产生的相互作用提供了深入的了解。胡克定律与常数之间存在关联,这是用来研究材料在负载的条件下能够发生变法的关键原则。通过这种相关性,可以从其他两个常数中来确定一个常数,从而丰富了我们对材料与应力和应变响应的理解。
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